课程思政：

培养学生勤于思考的探索精神

学习目标：

知识目标：1.了解气液两相在塔板上的接触状态；2.了解塔板上的异常操作现象

能力目标：1.能进行精馏操作影响因素的分析，以获得合适的操作条件。

素质目标：1.在制定方案的过程中积极讨论，具有积极参与、积极发言的竞争意识；2.在查找资料过程中能相互协作，互相交流；3.具有一定的安全意识；4.在完成任务过程中养成自主学习的意识。

学习内容：

一、板式塔的流体力学性能

板式塔的操作能否正常进行，与塔内气液两相流体力学状况有关。

（一）板式塔的设计意图：

1.使气液两相在塔板上进行充分接触以增强传质效果

2. 使气液两相在塔内保持逆流，并在塔板上使气液量相保持均匀的错流接触，以获得较大的传质推动力。

（二）气液两相在塔板上的接触状态

气液两相在塔板上的流动状况和接触状态直接影响气液两相的传质和传热过程。气液两项在塔板上的接触状态可分为三种，即鼓泡接触状态，泡沫接触状态和喷射接触状态。

1.鼓泡接触状态；2.泡沫接触状态；3.喷射接触状态

工业上的操作多以控制在泡沫接触状态，其特征分别是有不断更新的液膜表面和液滴表面。

（三）气体通过塔板的压强降

气体通过塔板的压降（塔板压降）包括：塔板的干板阻力、板上充气液层的静压力及液体的表面张力。

（四）塔板上的液面落差

从降液管流出的液体横向流过塔板时，为克服板上部件的局部阻力、需要一定的液位差。将塔板上进出口侧的清液高度差称为液面落差。液面落差也是影响板式塔操作特性的重要因素。由于液面落差的存在，导致气体在塔板上的分布不均匀。

（五）塔板上的异常操作现象

板式塔设计或者操作不当会造成传质不良，甚至更严重的后果。以下几种现象是使塔板效率下降或破坏塔正常操作的重要因素，在设计和操作中应注意控制或避免它们的出现。

1. 漏液；2. 雾沫夹带；3. 气泡夹带；4. 液泛；

五，适宜的气液流量操作范围——塔板负荷性能图

当塔板结构参数一定时，对一定的物系来说。要维持塔的正常操作，必须使塔内气液负荷波动范围限制在一定范围。用来表示允许气液负荷波动范围的图形，称为塔板的负荷性能图。它以液相流量L为横坐标，以气相流量V为纵坐标，绘制出各种极限条件下的V—L关系曲线。通常由五条线组成。

1.雾沫夹带线（气相负荷上限线）2.液泛线；3.液相负荷上限线；4漏液线（气相负荷下限线）；5.液相负荷下限线（吹干线）

以上五条线围成的区域，就是塔的适宜操作范围。在连续精馏中，回流比为定值，该板上的气液比也是定值，因此，塔板上的操作点是沿着通过原点，斜率为V/L的直线而变化的，该直线即为操作线。

操作线与负荷性能图上曲线的两个交点，分别代表塔的上，下操作极限。上下极限操作的气相负荷之比称为塔板的操作弹性。操作弹性大，说明塔适应变动负荷的能力大，操作性能好。

操作点位于操作区内适中位置，以获得稳定良好的操作效果。如果操作点紧靠某一边界线，也当负荷有波动时，会使塔的正常操作受到破坏。

物系一定时，塔板的负荷性能图中各条线的相对位置因塔板类型及结构尺寸的不同而异。在塔板设计时，根据操作点在负荷性能图中的位置，可以适当调整塔板的结构参数，以改进性能负荷图，来满足所需要的操作弹性。